本發(fā)明涉及一種用于電機的轉(zhuǎn)子或者定子的電繞組的導(dǎo)體元件、一種具有定子或者轉(zhuǎn)子的電機以及一種用于制造電機的定子或者轉(zhuǎn)子的電繞組的彎曲的導(dǎo)體元件的方法。

背景技術(shù)：

像比如用于混合動力車輛或者電動車輛這樣的電機必須滿足一系列要求。由于嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)空間規(guī)定，所述電機尤其需要很高的功率密度。一種可能的、用于實現(xiàn)高功率密度的出發(fā)點（ansatzpunkt）是繞線頭部高度的最小化。所述繞線頭部中的導(dǎo)體元件雖然是必要的，因為它們實現(xiàn)了所述導(dǎo)體元件在槽中的連接，但是僅僅所述槽中的導(dǎo)體關(guān)于功率密度升高在電磁方面起作用。出于這個原因，致力于盡可能短地實現(xiàn)兩個槽的連接。這一般來說引起繞線頭部元件處的窄小的彎曲半徑。所述彎曲半徑的減小增大了所述線元件處的局部的應(yīng)變（dehnung）（拉應(yīng)變和壓應(yīng)變）。拉應(yīng)變的增大一般來說導(dǎo)致絕緣層或者漆層厚度的局部的減小。所述漆層厚度本身對所述繞組的擊穿電壓強度擁有重要的影響。局部更薄的絕緣層或者漆層降低了整個繞組的擊穿電壓強度，因為對于失靈情況來說，總是最差地被絕緣的區(qū)域處的擊穿電壓強度是決定性的。所述絕緣層因此應(yīng)該處處均厚，因為所述導(dǎo)體元件的局部更好地被絕緣的區(qū)域雖然占據(jù)位置空間，但是一般來說沒有為電壓強度提供積極的貢獻(xiàn)。

傳統(tǒng)地制造的、由彎曲的導(dǎo)體元件（插接技術(shù)）構(gòu)成的定子和轉(zhuǎn)子關(guān)于其初級絕緣部或者絕緣層（漆層、絕緣紙）在所述繞線頭部或者繞組的區(qū)域中在正常情況下具有較小的擊穿電壓強度。為了應(yīng)對這一點，在現(xiàn)有技術(shù)中比如施敷形式為浸漬樹脂或者類似材料的次級絕緣部。為此，能夠?qū)⑺龆ㄗ?轉(zhuǎn)子完全或者部分地放到浸漬樹脂池（浸入式浸漬）中。作為替代方案，所述浸漬樹脂也能夠僅僅被施敷到所述轉(zhuǎn)子或者定子的繞線頭部或者繞組上（滴入式浸漬）。在這兩種方法中，隨后的清洗過程可能是必要的，以用于將樹脂從功能面（軸承座、定子內(nèi)直徑等等）上清除。這一點通常十分耗時。所述繞線頭部或者繞組和槽縫的毛細(xì)作用結(jié)合經(jīng)過加熱的浸漬樹脂的小的粘度一般來說此外引起以下結(jié)果：附加絕緣部不能有針對性地局部地來涂覆而只能部分地來涂覆。在此，由此一般來說要消耗比需要的材料更多的材料。這提高了成本。另一種用于次級絕緣部的方法是所述定子或者轉(zhuǎn)子的全澆鑄（vollverguss）。在這里通常材料投入以及由此成本都很高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施方式能夠以有利的方式實現(xiàn)提供或者制造一種導(dǎo)體元件，該導(dǎo)體元件具有高的擊穿電壓強度并且同時具有小的絕緣層厚度。

按照本發(fā)明的第一方面，提出一種用于電機的轉(zhuǎn)子或者定子的電繞組的導(dǎo)體元件，其中，所述導(dǎo)體元件具有第一絕緣層并且沿著其縱向延伸部具有一個或者多個彎曲區(qū)域，并且其中，所述導(dǎo)體元件僅僅在所述一個或者多個彎曲區(qū)域中具有被施敷到所述第一絕緣層上的第二絕緣層。

其中的優(yōu)點是，所述導(dǎo)體元件一般來說具有高的擊穿電壓強度。此外，所述絕緣層（也就是第一絕緣層和第二絕緣層一起）一般而言具有小的厚度。由此所述導(dǎo)體元件在所述轉(zhuǎn)子或者定子中僅僅占據(jù)小的空間。此外有利的是，所述第二絕緣層僅僅在實際上需要其的區(qū)域中被施敷并且不在不需要其的區(qū)域中被施敷。這一般來說節(jié)省了材料并且降低了成本。

所述導(dǎo)體元件能夠在所述一個或者多個彎曲區(qū)域中分別具有彎曲半徑。

在所述彎曲區(qū)域之間能夠設(shè)置非彎曲的、無第二絕緣層的區(qū)域。其中的優(yōu)點是，典型地需要特別少的材料。這降低了成本。

所述導(dǎo)體元件能夠構(gòu)造為發(fā)夾形、u形或者p形。其中的優(yōu)點是，一般來說所述導(dǎo)體元件能夠在技術(shù)上特別容易地用于以插接技術(shù)來制造的定子或者轉(zhuǎn)子。

所述導(dǎo)體元件能夠具有兩個支臂區(qū)段和將所述支臂區(qū)段連接起來的連接區(qū)段，其中，所述彎曲區(qū)域被設(shè)置在連接區(qū)段中。由此所述導(dǎo)體元件能夠典型地在技術(shù)上特別容易地并且特別有效地用于以插接技術(shù)來制造的定子或者轉(zhuǎn)子。

按照本發(fā)明的另一方面，提出一種具有定子或者轉(zhuǎn)子的電機，所述定子或者轉(zhuǎn)子包括用于接納按前面所描述的方面之一的導(dǎo)體元件的槽，其中，所述電導(dǎo)體元件形成用于電連接所述定子或者轉(zhuǎn)子的連接元件，并且/或者所述導(dǎo)體元件的支臂區(qū)段布置在所述槽中，并且所述導(dǎo)體元件的連接區(qū)段形成繞線頭部。其中的優(yōu)點是，所述電機一般來說在所述絕緣層中具有特別少的材料。這典型地降低了所述電機的重量并且降低了成本。此外，所述絕緣層的總厚度典型地特別小。這節(jié)省了空間，使得所述繞線頭部一般來說能夠具有特別高的密度的導(dǎo)體元件。所述連接元件在此構(gòu)造成特別耐擊穿電壓的。由此，一般來說在所述連接元件的區(qū)域中特別有效地防止短路。

按照本發(fā)明的另一方面，提出一種用于制造用于電機的定子或者轉(zhuǎn)子的彎曲的導(dǎo)體元件的方法，該方法包括以下步驟：

提供設(shè)有第一絕緣層的導(dǎo)體元件；

在所述導(dǎo)體元件的第一彎曲區(qū)域中將所述導(dǎo)體元件彎曲；并且

在所述第一彎曲區(qū)域中將所述導(dǎo)體元件彎曲之后，僅僅在所述第一彎曲區(qū)域中將第二絕緣層施敷到所述第一絕緣層上。

其中的優(yōu)點是，一般來說所述導(dǎo)體元件具有高的擊穿電壓強度。此外，所述絕緣層（也就是第一絕緣層和第二絕緣層一起）大多具有小的厚度。由此所述導(dǎo)體元件在所述轉(zhuǎn)子或者定子中典型地僅僅占據(jù)小的空間。此外有利的是，所述第二絕緣層僅僅在實際上需要其的區(qū)域中被施敷并且不在不需要其的區(qū)域中被施敷。這一般來說節(jié)省了材料并且降低了成本。

所述第二絕緣層能夠借助于施涂方法來施敷，在所述施涂方法中，施涂材料或者絕緣材料的原始狀態(tài)是氣態(tài)的。其中的優(yōu)點是，保證了所述施涂材料或者絕緣材料到達(dá)所述第一或者第二彎曲區(qū)域的每個點上。也能夠設(shè)想，所述施涂材料的原始狀態(tài)是固態(tài)的、液態(tài)的或者是被溶解的。

能夠以下述方式施敷所述第二絕緣層：僅僅將所述導(dǎo)體元件的第一彎曲區(qū)域浸入到具有絕緣材料的浸滲池中。在這方面有利的是，由于被浸入到所述浸滲池中的少的質(zhì)量，將所述第二絕緣層的絕緣材料施敷到所述導(dǎo)體元件上大多僅僅要求小的能量投入。

所述浸滲池的絕緣材料的粘度能夠根據(jù)所述第一彎曲區(qū)域的彎曲半徑來調(diào)設(shè)。由此所述附加絕緣部能夠典型地精確地與所述彎曲過程/彎曲半徑或者由此引起的漆層厚度減小相匹配。由此一般來說能夠保證最小的材料投入。所述絕緣材料的粘度比如能夠通過所述浸滲池的絕緣材料的溫度的變化來改變。

作為替代方案，也能夠使用其它的、用于施敷絕緣材料的施涂方法、像比如粉末施涂、涂漆、噴射施涂等等。

此外，所述方法能夠包括以下步驟：在所述導(dǎo)體元件的、尤其與所述第一彎曲區(qū)域不同的第二彎曲區(qū)域中將所述導(dǎo)體元件彎曲，在所述第二彎曲區(qū)域中將所述導(dǎo)體元件彎曲之后，僅僅在所述第二彎曲區(qū)域中將第二絕緣層施敷到所述第一絕緣層上。由此典型地能夠在技術(shù)上容易地制造多次被彎曲的導(dǎo)體元件，該導(dǎo)體元件具有高的擊穿電壓強度。

被施敷到第一彎曲區(qū)域和/或第二彎曲區(qū)域上的第二絕緣層的層厚能夠取決于第一彎曲區(qū)域和/或第二彎曲區(qū)域的彎曲半徑。由此能夠典型地使附加的絕緣層精確地與一個彎曲過程/多個彎曲過程或者由此引起的絕緣層減小（漆層厚度減?。┫嗥ヅ?。由此大多能夠保證最小的材料投入。

能夠?qū)⑺龅诙^緣層以如此厚度施敷在所述第一彎曲區(qū)域和/或第二彎曲區(qū)域中，使得第一絕緣層和第二絕緣層的厚度的總和至少、尤其是剛好相當(dāng)于在將第一彎曲區(qū)域彎曲之前在第一彎曲區(qū)域中的第一絕緣層的厚度和/或在將第二彎曲區(qū)域彎曲之前在第二彎曲區(qū)域中的第一絕緣層的厚度。其中的優(yōu)點是，一般來說在一個彎曲過程或者多個彎曲過程之前的導(dǎo)體元件的擊穿電壓強度通過所述第二絕緣層得到恢復(fù)或者補償或者提高，如果所述第一和第二絕緣層的材料具有同樣的擊穿場強。

如果所述第一和第二絕緣層的材料具有不同的擊穿場強，那就應(yīng)該如此選擇所述第二絕緣層的厚度，使得在彎曲并且施敷所述第二絕緣層之后的所述導(dǎo)體元件的擊穿電壓強度相當(dāng)于在所述彎曲過程之前的擊穿電壓強度。

在另一個步驟中，彎曲的導(dǎo)體元件能夠與另外的彎曲的導(dǎo)體元件為了形成電機的轉(zhuǎn)子或者定子的一部分、尤其是電機的轉(zhuǎn)子或者定子的繞線頭部而在施敷所述第二絕緣層之后彼此交叉。因為所述導(dǎo)體元件的交叉代表著所述導(dǎo)體元件的額外的機械負(fù)荷，所以可能有意義的是，所述第二絕緣層的前面所描述的施敷在更大的范圍內(nèi)或者以更大的層厚來進(jìn)行，從而不僅所述彎曲過程而且所述交叉過程都關(guān)于所述擊穿電壓強度得到補償。

所述導(dǎo)體元件能夠在第一彎曲過程之前構(gòu)造成完全筆直地伸展的。

所述彎曲區(qū)域分別從所述導(dǎo)體元件的位置——在該位置處所述導(dǎo)體元件開始——離開直線（也就是相對于所述導(dǎo)體元件的直接鄰接的筆直的部分具有曲率）一直延伸到所述導(dǎo)體元件的下述區(qū)域或者位置，在所述區(qū)域或者位置處所述導(dǎo)體元件又具有筆直地伸展的形狀（也就是不再具有曲率）。所述導(dǎo)體元件的筆直的部分基本上沒有曲率。所述導(dǎo)體元件在所述彎曲區(qū)域中具有并非無意義的曲率、也就是說直到線寬度或者線厚度的曲率半徑。所述導(dǎo)體元件的、兩個與相應(yīng)的彎曲區(qū)域直接鄰接地布置的區(qū)域具有至少1°的角度。

彎曲部或者彎曲區(qū)域尤其能夠構(gòu)造為拱形，也就是說所述彎曲區(qū)域分別具有恒定的曲率或者恒定的彎曲半徑。也能夠設(shè)想，所述曲率或者所述彎曲半徑在相應(yīng)的彎曲區(qū)域中變化。

能夠?qū)⑺龅诙^緣層以如此厚度施敷在所述第一彎曲區(qū)域和/或所述第二彎曲區(qū)域中，使得在第一彎曲區(qū)域和/或第二彎曲區(qū)域中的第一和第二絕緣層一起的擊穿電壓強度等于或者大于在將第一彎曲區(qū)域或者第二彎曲區(qū)域彎曲之前在第一彎曲區(qū)域或者第二彎曲區(qū)域中的第一絕緣層的擊穿電壓強度。由此保證，在彎曲之前在所述第一或者第二彎曲區(qū)域中存在的擊穿電壓強度至少得到恢復(fù)，即使所述第一絕緣層的絕緣材料具有與所述第二絕緣層的絕緣材料不同的擊穿場強。

關(guān)于本發(fā)明的實施方式的構(gòu)思尤其能夠被視為基于以下所描述的想法和認(rèn)識。

附圖說明

下面參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行描述，其中，不僅附圖而且說明書都不應(yīng)該解讀為對本發(fā)明的限制。其中：

圖1示出了所述導(dǎo)體元件的第一彎曲區(qū)域的浸入的示意圖；

圖2示出了所述導(dǎo)體元件的第二彎曲區(qū)域的浸入的示意圖；

圖3示出了所述導(dǎo)體元件的第三彎曲區(qū)域的浸入的示意圖；并且

圖4示出了所述彎曲元件的一種按本發(fā)明的實施方式的示意圖。

附圖僅僅為示意性的并且不按比例。相同的附圖標(biāo)記在附圖中表示相同的或者起相同作用的特征。

具體實施方式

圖1示出了所述導(dǎo)體元件10的第一彎曲區(qū)域20的浸入的示意圖。圖2示出了所述導(dǎo)體元件10的第二彎曲區(qū)域30的浸入的示意圖。圖3示出了所述導(dǎo)體元件10的第三彎曲區(qū)域40的浸入的示意圖。圖4示出了所述導(dǎo)體元件10的一種按本發(fā)明的實施方式的示意圖。

所述導(dǎo)體元件10大面積地設(shè)有第一絕緣層。所述導(dǎo)體元件的兩個端部未設(shè)有第一絕緣層。所述第一絕緣層比如能夠是合成樹脂或者塑料。所述導(dǎo)體元件10構(gòu)造為線狀并且構(gòu)造用于傳導(dǎo)電流。尤其所述導(dǎo)體元件10用作電機、比如電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子或者定子的一部分。

所述導(dǎo)體元件10由金屬或者金屬合金構(gòu)成。將首先完全筆直地構(gòu)造、也就是說基本上沒有彎曲的導(dǎo)體元件10在第一彎曲區(qū)域20中比如順時針地彎曲了大約90°。隨后僅僅將所述第一彎曲區(qū)域20（在圖1中用陰影線來示出）浸入到浸滲池50中。所述導(dǎo)體元件10的其它的區(qū)域或者部分未被浸入到所述浸滲池50中。所述浸滲池50包括通過加熱來變成液態(tài)的絕緣材料55。由此所述絕緣材料55在所述第一彎曲區(qū)域20中被涂覆到所述第一絕緣層上并且形成第二絕緣層。

隨后將所述導(dǎo)體元件10在與所述第一彎曲區(qū)域20不同的另一個區(qū)域、第二彎曲區(qū)域30中重新比如逆時針地、也就是說反向于所述第一彎曲區(qū)域20的彎曲方向彎曲了大約90°。由此所述導(dǎo)體元件10基本上擁有s形。隨后僅僅將所述第二彎曲區(qū)域30浸到所述浸滲池50中。由此將所述絕緣材料55作為第二絕緣層僅僅在所述第二彎曲區(qū)域30中施敷到所述第一絕緣層上。

現(xiàn)在將所述導(dǎo)體元件10在與所述第一彎曲區(qū)域20并且與所述第二彎曲區(qū)域30不同的第三彎曲區(qū)域40中比如順時針地彎曲了大約180°。所述第三彎曲區(qū)域40處于所述第一彎曲區(qū)域20與所述第二彎曲區(qū)域30之間。所述導(dǎo)體元件10現(xiàn)在具有一種與大寫字母p相類似的形狀。現(xiàn)在僅僅將所述第三彎曲區(qū)域40插入到所述浸滲池50中，并且由此在所述第三彎曲區(qū)域40中將所述第二絕緣層僅僅施敷到所述第一絕緣層上。

由此在每個彎曲過程之后（在如有必要下一個彎曲過程之前）僅僅給所述導(dǎo)體元件10的、分別已經(jīng)被彎曲的區(qū)域配設(shè)第二絕緣層（在所述第一絕緣層上）。這個區(qū)域被稱為彎曲區(qū)域。

也能夠設(shè)想，只有在多個彎曲過程之后才僅僅將相應(yīng)的彎曲區(qū)域浸入到所述浸滲池中。這能夠按所述彎曲區(qū)域的造型同時或者先后進(jìn)行。

所述絕緣材料能夠包括或者是合成樹脂、漆。所述第一絕緣層的絕緣材料能夠是與所述第二絕緣層的絕緣材料相同的材料。也能夠設(shè)想，所述兩個絕緣層的絕緣材料是不同的。

在與另外的（類似的或者結(jié)構(gòu)相同的）導(dǎo)體元件交叉之前將所述導(dǎo)體元件10（單獨地）彎曲成定子或者轉(zhuǎn)子的繞線頭部，并且在另一個的彎曲過程之前或者在最后一個彎曲過程之后通過僅僅將相應(yīng)的彎曲區(qū)域20、30、40浸入這種方式給所述導(dǎo)體元件在所述第一絕緣層上配設(shè)第二絕緣層。

在所述相應(yīng)的彎曲區(qū)域20、30、40之間分別存在無第二絕緣層的區(qū)域45。

也能夠設(shè)想，所述導(dǎo)體元件10是用于電連接所述定子或者轉(zhuǎn)子的連接元件并且從所述繞線頭部中伸出來。為此，所述導(dǎo)體元件10僅僅被彎曲一次（比如彎曲了大約90°）并且在將所述第二絕緣層僅僅施敷到所述第一彎曲區(qū)域上之后在所述交叉之前布置在所述繞線頭部中。

彎曲完畢的導(dǎo)體元件10具有大寫字母p的形狀。兩個支臂區(qū)段60、65基本上彼此平行地伸展。所述支臂區(qū)段60、65能夠被接納在轉(zhuǎn)子或者定子的槽中。所述連接區(qū)段70在所述兩個支臂區(qū)段60、65之間延伸。所述三個彎曲區(qū)域20、30、40處于所述連接區(qū)段70中。所述導(dǎo)體元件10的連接區(qū)段70形成轉(zhuǎn)子或者定子的繞線頭部元件。所述導(dǎo)體元件10的連接區(qū)段70與另外的導(dǎo)體元件10的另外的連接區(qū)段交叉，以用于形成電機的轉(zhuǎn)子或者定子的繞線頭部。在所述彎曲區(qū)域20、30、40中的彎曲過程之后并且在將所述第二絕緣層施敷到所述第一絕緣層上之后進(jìn)行所述交叉過程，所述施敷僅僅在所述彎曲區(qū)域20、30、40中在每個彎曲過程之后進(jìn)行。

所述導(dǎo)體元件10的縱向延伸部在圖4中從上往下或者相反地伸展。

所述第二絕緣層在所述彎曲區(qū)域20、30、40中完全覆蓋所述第一絕緣層。

最后要指出，像“具有”、“包括”等等這樣的概念不排除其它的元件或者步驟，并且像“一個”這樣的概念不排除多個。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)該視為限制。